Klare Kanten ohne Kompromisse

Von der Metallbearbeitung bis hin zur Kunststoffindustrie: Kantenfräsmaschinen gehören zu den wichtigsten Werkzeugmaschinen in Produktionsprozessen. Ohne präzise Bewegungen in den Maschinen geht dabei nichts. Die Esmatec GmbH erreicht das mit der dryspin Gewindetechnik von Igus, die zeigt, wie eine Alternative zur klassischen Kugelumlaufspindel aussehen kann. 

Daniel Esterle steht in der Produktionshalle von Esmatec in Stimpfach. In seiner Hand hält er einen Metallwürfel, dessen Kante nun gefräst werden soll. Esterle legt den Würfel in den e-master, der in Sekundenschnelle die gewünschte Fase in das Metall fräst. Anschließend nimmt der Geschäftsführer das Bauteil aus der Kantenfräsmaschine und betrachtet es zufrieden. Der e-master ist die erste vollautomatische Maschine ihrer Art des baden-württembergischen Fertigungsunternehmens und Maschinenbauers. Seit 2018 ist Daniel Esterle zusammen mit Bruder Alexander und Vater Markus Geschäftsführer des Unternehmens. Letzterer hat die Firma 1989 unter dem Namen esmaplast als Einmannbetrieb gegründet, ist seinen Stimpfacher Wurzeln – wo Esmatec nach wie vor seinen Sitz hat – immer treu geblieben. Die Belegschaft ist mittlerweile auf über 30 Mitarbeitende angewachsen. „Wir kommen eigentlich aus der Fertigung – CNC-Fräsen, CNC-Drehen und mittlerweile auch Wasserstrahlschneiden und Lasergravur sind unser Hauptaugenmerk“, konstatiert Daniel Esterle. In den letzten Jahren ist auch der Bereich Maschinenbau weitergewachsen. Das Portfolio an Kantenfräsmaschinen macht zwischen 20 und 30 Prozent des Jahresumsatzes aus. Darüber hinaus fertigt Esmatec unter anderem Saunamatten und Schnellspannkupplungen für Spritzgussmaschinen in großer Stückzahl. „Wir verstehen uns als Partner, wenn ein Kunde ein spezifisches Problem hat – und das von der Konstruktion bis zur Verpackung“, so Esterle. 

2014 hat Esmatec die Abteilung Maschinenbau mit Fokus auf Kantenfräsmaschinen gegründet. Mit dem e-master führt Esmatec sein Portfolio nun in die Zukunft und bietet seinen Kunden eine zuverlässige vollautomatische Kantenfräsmaschine für unterschiedliche Einsätze an. Bei der Entwicklung des e-masters hat Esmatec eng mit dem Kölner Motion Plastics Spezialisten Igus zusammengearbeitet und mit der dryspin Gewindetechnik die richtige Lösung für den Antrieb der Kantenfräsmaschine gefunden. 

Breites Portfolio an Kantenfräsmaschinen 

Die ersten Ideen für die Entwicklung einer Kantenfräsmaschine datieren bei Esmatec bereits auf das Jahr 2012 zurück. Mittlerweile verantworten die Esterles eine ­große Bandbreite an unterschiedlichen Anlagen, vom Konturprofi KP-18Pro für Innen- und Außenkonturen über mobile Kantenfräsmaschinen wie die KFM-200 S bis hin zum nun entwickelten e-master. Auch dessen Entwicklung fand komplett im eigenen Haus statt – mitsamt allen dazugehörenden Herausforderungen. Eines der größten Probleme war dabei der Antrieb: ­Daniel ­Esterle plante in der ersten Version des e-masters den Einsatz von Kugelumlaufführungen. In der Montage stellte sich allerdings heraus, dass die Technik den Anforderungen der Maschine nicht standhielt. „Ich bin wirklich gescheitert, was den Preis, die Montage wie auch die Flexibilität angeht“, sagt Esterle ganz offen. In der Vergangenheit hatte der Unternehmer bereits einmal mit dryspin Produkten von Igus gearbeitet. Also ging Esterle auch für den e-master wieder auf Dennis Gloning zu, den für Esmatec zuständigen technischen Verkaufsberater bei igus. Beide kennen sich bereits seit vielen Jahren, haben unterschiedliche Projekte gemeinsam umgesetzt. Beide wissen den kurzen Draht zueinander zu schätzen: „Wenn ich Herrn Gloning anrufe, hat er meist direkt eine Lösung für mich parat“, erklärt Esterle. So auch dieses Mal: Gloning kam ins Unternehmen, ließ sich die Anwendung erklären und empfahl für den Antrieb eine dryspin Steilgewindespindel sowie die dryspin Flanschgewindemuttern von Igus. Gewindespindeln werden in der Industrie verwendet, um rotatorische Bewegungen in Linearbewegungen umzuwandeln. Die Steilgewindespindel ist speziell für den Einsatz in schnellen und effizienten Anwendungen konzipiert, wie sie der e-master eindeutig ist. Esmatec nutzt eine Spindel aus Edelstahl 1.4301, die eine hundertprozentige Korrosionsfreiheit bei geringem Verschleiß bietet. Dank eines flachen Flankenwinkels setzt sie die eingeleitete Kraft effizient in eine translatorische Bewegung um, die abgerundete Zahnflankengeometrie reduziert die Kontaktfläche zwischen Spindel und Mutter. Als gerollte Spindel wartet sie neben einer guten Oberflächenqualität auch mit einem günstigen Preis auf. Der Name dryspin kommt dabei nicht von ungefähr: Das gesamte Portfolio kommt ohne externe Schmierung und damit ohne Wartungsaufwand aus. Neben einem geräuscharmen und vibrationsfreien Lauf sind die Steilgewindespindeln von igus deshalb auch unempfindlich gegen Staub und Schmutz. 

Damit die Bewegung reibungslos vonstattengeht, hat sich Esmatec außerdem auf die Installation der Flanschgewindemuttern aus iglidur J entschieden. Der Werkstoff liefert eine sehr gute Verschleißfestigkeit bei Temperaturen bis 90 °C, ist resistent gegen Kantenpressung, Stöße und Schläge. Das Material zeichnet sich durch einen geringen Reibwert sowie eine niedrige Verschleißrate aus – und ist damit die passende Lösung für den e-master, der in der Praxis viele Stunden am Tag in Betrieb ist.  

Flexibilität, Einfachheit und Kostenersparnis 

Komplettiert wird die Lösung durch die iglidur Gleitfolie tribo-tape, die hinter dem Gehäuse der Mutter angebracht ist. Mit dem tribo-tape beugt Igus einer unter Umständen möglichen Geräuschentwicklung und entstehenden Verschleißpartikeln zwischen Muttergehäuse und Maschinengestell vor. Mit seiner schwarzen Farbe fügt sich das abriebfeste Tape nahezu unsichtbar in das Maschinenumfeld ein. Vergleicht Daniel Esterle nun die im e-master verbauten Bauteile mit der ursprünglich angedachten Kugelumlauflösung, ist er begeistert: „Die dryspin Komponenten verrichten ihre Arbeit ohne Probleme“, freut sich der Maschinenbauingenieur. Wie im Vorfeld vermutet, haben sich die Vorteile im Preis, in der Flexibilität und in der einfachen Montage bestätigt. „Die Installation schafft wirklich jeder“, versichert Esterle. Insgesamt ist mit dieser Lösung eine Reduzierung der Kosten um bis zu zwei Drittel möglich. Mittlerweile hatte das Unternehmen den e-master auf mehreren Messen im Einsatz, wo die Neuentwicklung über acht Stunden lang im Dauerbetrieb lief. „Ich hatte nie Reklamationen“, berichtet Esterle. Das gilt auch für die vorherigen Fräsmaschinen, in denen Esterle unter anderem drylin E-Gleichstrommotoren mit Stirnradgetriebe und drylin R-Lineargleitbuchsen für die Höhenverstellung des Fräskopfes verbaut hat. 

Auch aus der Sicht von Igus ist die Entwicklung rundum positiv zu sehen. „Ich schätze persönlich sehr, dass die Zusammenarbeit immer sehr pragmatisch abläuft“, meint Dennis Gloning. Schließlich sei Konstrukteur Daniel Esterle auch gleichzeitig Geschäftsführer und damit Entscheider: „Die örtliche Nähe des Vertriebsnetzes und die damit verbundene schnelle Verfügbarkeit kommen uns eben zugute.“ Für das schwäbische Familienunternehmen könnte der e-master nun der Vorreiter in einer langfristigen Entwicklung sein. „Wir möchten die Automatisierung weiter vorantreiben“, stellt der Unternehmer heraus. Das gilt nicht nur für die Produkte von Esmatec, auch die eigene Fertigung soll Schritt für Schritt automatisiert werden. Esterle weiß, dass er in Sachen Automatisierung mit igus den richtigen Partner an seiner Seite hat. „In Zukunft arbeiten wir sehr gerne weiter mit Igus zusammen.“ 

Bilder: igus GmbH